Файл: Прокопюк С.Г. Промышленные установки каталитического крекинга.pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 12.07.2024

Просмотров: 155

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

нии

начинает

разлагаться не только сырье, но и бензин

со

скоростью,

большей, чем скорость его образования.

В результате выход бензина снижается, а выход кокса возрастает. Количество образующихся бутан-бутилено- вой и пентан-амиленовой фракций при углублении кре­ кинга также проходит через максимум. Выход кокса и газа (Ci—Сз) увеличивается помере углубления кон­ версии сырья.

Ниже приводятся данные о влиянии жесткости кре­ кинга на выход бензина и кокса:

Молекулярнын

Отношение

бензин : кокс

вес сырья

при низкой жесткости

при высокой жесткости

 

крекинга

крекинга

300

18,8

12,0

500

25,4

10,7

700

37,0

4,6

При низкой жесткости отношение выходов бензина и кокса с возрастанием молекулярного веса сырья не­ уклонно увеличивается. При высокой жесткости наблю­ дается обратная зависимость. Кокс, образовавшийся из тяжелого сырья, будет подавлять превращение осталь­ ного сырья. Поэтому крекинг сырья широкого фракцион­ ного состава целесообразно осуществлять при низкой жесткости процесса.

На промышленных установках каталитического кре­ кинга можно перерабатывать любые дистиллятные фракции прямой перегонки нефти и термических про­ цессов (термический крекинг, легкий крекинг, коксова­ ние и др.). Сырьем каталитического крекинга, получае­ мым при перегонке высокосернистых нефтей, являются

вакуумный газойль

(300—500 °С) и дизельное

топливо

(180—360 °С). Качество этих

видов сырья,

а также

сырья, получаемого

при легком

крекинге (газойль тер­

мического крекинга), приводится в табл. 4.

 

Чаще всего на промышленных установках каталити­ ческого крекинга перерабатывают вакуумный газойль.

Поскольку в состав сырья кроме углеводородов раз­ личных классов входят сернистые, азотистые, металлоорганические и кислородные соединения, представляет интерес установить влияние этих неуглеводородных ком­ понентов на результаты процесса.

Сернистые соединения. Сернистые соединения незна­ чительно влияют на активность синтетических катали-

47


заторов крекинга. Дезактивация сернистыми соедине­ ниями природных катализаторов связана с присутствием в них железа. Если его удалить, то устойчивость при­ родных катализаторов будет такая же, как и у синтети­ ческих.

Т а б л и ц а 4. Качество некоторых видов сырья каталитического крекинга

 

Показателоказатели

Вакуумный

Дизельное

Газойль

 

газойль

топливо

термического

 

 

 

 

 

крекинга

Плотность pj°

0,909

0,844

0,850

Фракционный

состав

 

 

 

н. к., °С

 

22!

185

195

к. к., °С

 

464

 

360

до 360 °С

выкипает, %

96

100

Содержание

 

 

 

 

серы,

вес. %

3,0

1,9

2,0

смол

сернокислотных,

13

9,0

14

объемн. %

 

 

 

Азотистые соединения.

В нефти и ее дистиллятах со­

держатся

азотистые соединения основного

характера,

нейтральные и кислотного характера. Наибольшее от­ рицательное влияние на активность катализатора ока­ зывают азотистые соединения основного характера (азотистые основания). Однако в процессе каталитиче­ ского крекинга азотистые соединения кислотного и ней­ трального характера также могут образовывать азоти­ стые основания. Поэтому суммарное влияние всех азо­ тистых соединений на процесс каталитического крекинга представляет практический интерес.

Было установлено, что при добавлении к сырью (ва­ куумному газойлю) азотистых оснований выход бензи­ на значительно снижается. Влияние содержания в ва­

куумном газойле

азотистых

оснований на выход и ка­

чество

продуктов

каталитического

крекинга

показано

в табл. 5.

 

 

 

 

 

 

 

При увеличении количества

азотистых оснований от­

ношение бензин : газ изменяется

незначительно, что сви­

детельствует о сохранении

селективности

катализатора

при снижении его активности почти

вдвое;

выход кокса

на сырье примерно одинаков.

 

 

 

 

 

В

результате

отравления

катализатора

азотистыми

основаниями ухудшается

качество

продуктов

крекинга

48


(например, в бензинах увеличивается содержание не­ предельных углеводородов). Это обусловлено нейтра­ лизацией кислотных центров алюмосиликатного катали­ затора азотистыми основаниями, вызывающей снижение его активности. Отсюда ясно, насколько важно конт­ ролировать содержание азотистых соединений в сырье каталитического крекинга и принимать меры для их удаления.

Та б л и ц а 5. Влияние содержания в вакуумном газойле азотистых оснований на выход и качество продуктов каталитического крекинга

Количество добавленных азотистых оснований, вес %

 

 

Показатели

 

трижды

 

 

 

 

 

 

 

 

 

отработан­

 

0,5

2

7,8

 

 

 

 

 

ных

0,0

 

 

 

 

 

25%-ной

 

 

 

 

 

 

 

 

 

h 2 s o 4

 

 

 

 

Общее содержание азота, вес. %

0,070

0,1.00

0,117

0,167

0,363

Выход продукта, вес. % на сырье

22,6

21,3

19,3

15,9

11,9

бензин до 200 °С

 

легкий

 

каталитический

га­

32,6

30,6

28,4

25,8

зойль

(200—350 °С)

 

 

 

 

 

 

остаток

> 3 5 0 ° С

 

27,7

28,0

38,0

43,0

52,1

газ

 

 

 

 

11,9

12,7

10,0

8,1

6,4

кокс

 

 

 

 

3,5

3,3

3,3

3,4

3,4

Характеристика фракций до 200 °С

 

 

 

 

плотность

pl°

 

0,7569

0,7555

0,7608 0,7680

содержание сульфирующихся,

46,4

47,9

47,9

51,9

вес. %

 

 

 

 

 

 

йодное

 

число, г 12 на 100 г

81,5

81,6

101,8

106,8

отношение

бензин:газ

 

1,90

1,70

1,93

1,96

1,86

отношение

выхода бензина к

0,59

0,57

0,59

0,58

0,55

глубине

разложения

 

 

 

 

 

сумма

светлых нефтепродук­

55,2

5J.9

44,3

37,7

тов,

вес. %

 

 

 

 

 

 

Металлоорганические

соединения. В присутствии ме­

таллов,

содержащихся

в

сырье

каталитического

кре­

кинга в виде сложных комплексов с высокомолекуляр­ ными углеводородными соединениями, работоспособность катализатора крекинга резко ухудшается. Влияние при­

месей металлов на активность катализатора

показана

на рис. 10. Из рисунка видно, что увеличение

содержа­

ния металлов на катализаторе приводит к значительно­

му снижению его активности. Количество

металлов, на-

4-2366

49



капливающихся на циркулирующем катализаторе при переработке тяжелого сырья, можно определить (с уче­ том условий работы установки и механизма расхода ка­ тализатора) при помощи уравнения, связывающего кон­ центрацию металлов на циркулирующем катализаторе

оо,г о,ч- о,б о,8 /,о

Содержание металлов, Sec. % на катализатор

Рис. 10. Влияние примесей металлов на актив­ ность катализатора.

с их содержанием в сырье и длительностью работы ка­ тализатора:

<7К (ai + а,т) \

где

Ср,

С0 и Сс—концентрация

металлов

соответственно

в циркули­

рующем, в свежем катализаторе

и в сырье; т — длительность

рабо­

ты

катализатора;

qc

— количество

сырья,

поступающего

на

катали­

затор

в единицу

времени; qK — количество потерянного

катализато­

ра;

G K — количество

катализатора

на

установке; ai,a2 — потери

катализатора в результате разрушения и истирания, доли от общей величины потерь; то коэффициент, отражающий неравномерность

отложения металлов по сечению частиц катализатора.

Потери щ и ct2 определяют по результатам анализа пыли и крошки катализатора. Коэффициент т можно определить по литературным данным.

При переработке на установке типа 43-102 арланского вакуумного газойля с помощью данного уравне­ ния было 'установлено, что концентрация металлов на

50